利用CFCs定年数据计算静升盆地含水层渗透系数

文章利用CFCs(氟氯碳化合物)定年数据,计算山西静升盆地含水层渗透系数。结果表明:补给条件较好的区域与补给条件差的深层承压区相比,地下水年龄偏年轻;从冲洪积扇顶部到扇缘,地下水径流逐渐变缓,含水层渗透系数变小;盆地南部较北部,地下水流动缓慢,渗透系数整体偏小。该方法获得的渗透系数符合实际地质条件。     

地下水流系统特征——以白垩系地下水盆地为例

以不同的研究尺度,白垩系地下水盆地可以划分为若干地下水流系统.水流系统的发育受含水层补给和排泄条件及含水系统结构控制.每一个水流系统都具有整体性、相关性、等级结构性、时序性、动态平衡性、功能性等特征.     

哈密盆地多层含水系统地下水数值模拟

对具有多层含水结构的哈密盆地地下水系统，提出了一类考虑弱透水层弹性释水作用的地下水流耦合数学模型。利用实际资料的数值模拟结果表明，与忽略弱透水层弹性释水作用的数学模型相比，其精度提高、更符合实际的水文地质条件，为定量评价多层越流系统地下水资源提供了一种实用可靠的数值方法。     

大型新生代断陷盆地的浅层地下水的脆弱性评价——以山西太原盆地为例

为开展山西太原盆地的地下水环境保护工作,在GIS平台上利用DRASTIC模型采用地下水位埋深、含水层净补给量、含水层介质、土壤介质、地形、包气带、水力传导系数7个指标评价了盆地浅层孔隙地下水的脆弱性.结果表明:太原市与介休市是盆地内地下水脆弱性最高的地区,同时也是山西省工农业最发达的地区.为解决工农业发展带来的高污染风险性与地下水环境脆弱性这一对明显的矛盾,应加强以上地区的地下水污染防治工作,在开展工作时应坚持"以预防为主,防、治结合"的原则.     

利用CFC研究地下水混合作用——以关中盆地浅层地下水为例

从介绍了CFC在识别地下水混合中的应用入手,将此方法实际应用于关中盆地浅层下水研究。理论分析表明CFC浓度比值不受地下水混合作用的影响,利用CFC浓度年龄和CFC比值年龄可分析地下水混合作用,并可估算新水所占的比例。关中盆地下水CFC浓度从山前向渭河谷地有下降趋势,反映地下水以侧向流动为主,山前补给的新水与含水层中的老水有混合作用。地下水中新水所占的比例可达50%以上,表明该区地下水较易接受现代水补给。     

西北地区地下水水量-水位双控指标确定研究——以民勤盆地为例

地下水是西北内陆河流域干旱半干旱地区重要的供水水源、生态因子和环境因子。当前缺乏针对西北干旱半干旱地区特点的地下水水量和水位双控管理指标确定方法研究,无法为西北地区开展流域水资源管理生态保护提供技术支撑。本研究基于地下水可持续利用和生态保护的原则,提出了一套确定西北地区地下水水量-水位双控指标的技术方案。采用“以位定量”的思路,依据指标监测井代表的不同地下水功能区的地下水管理水位,确定水位指标区间值;将通过天然植被排泄的地下水量作为不可袭夺的排泄项,以数值模拟方法预报求解满足水位指标约束的地下水开采量,计算水量指标区间值。以民勤盆地为研究区开展示例研究,依据技术方案计算得到水位指标的下限阈值为埋深5.00～49.37 m,上限阈值为埋深0.00～5.00 m,水量指标上限为6 000×104 m3/a,下限为10 000×104 m3/a。采用2012—2016年区内实际开采量和监测水位变化趋势进行验证,当开采量在水量指标区间内运行时,水位也基本在水位指标区间内变化。该技术方法可以为西北地区开展双控管理提供一定的技术支撑。     

新疆渭干河流域地下水三维流数值模拟

采用任意多边形网格有限差分法求解模型,根据地下水水头长观资料识别模型的水文地质参数,建立了含混合井孔的6层模拟系统的地下水三维不稳定流模型来刻画渭干河流域地下水流动的基本规律.运用识别后的模型进行了地下水资源评价,预测了未来10 a不同开采条件下的地下水动态变化,探讨了地下水资源的合理开发模式,提出在以蒸发排泄为主的条件下,应在保证生态用水的前提下最大限度地夺取无效蒸发.     

基于数值模型的地下水水位预警体系研究——以临汾盆地为例

地下水是中国许多城市主要的供水水源,对地下水的过量开采将导致地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝等环境地质问题.进行地下水水位预警体系的研究对于合理开发和有效利用地下水资源具有重要的现实意义,笔者以临汾盆地为例,根据当地的水文地质条件,利用数学模型建立了地下水水位预警体系,研究结果可为当地水资源的可持续利用提供科学依据.     

饮用水水源地保护区划分研究——以山东羊庄盆地地下水水源地为例

根据羊庄盆地水文地质条件和规划水源地开发利用状况,采用Visual Modflow4.0及其中的MT3DHS模块分别建立地下水水流和水质模型,在水流模型预测水源地未来开采形成的稳定流场环境下运行水质模型,模拟计算污染质在规定时间内到达水源地捕获带的位置,运移100 d的范围划定为水源地一级保护区,运移1 000 d的范围划定为水源地二级保护区,二级保护区以外至羊庄盆地流域边界划定为水源地准保护区;同时结合当地环境条件提出了对一级保护区实行圈网管理,在各级保护区重要边界点设立界桩、界牌、禁止在区内建设严重性污染企业等环境管理措施和布设水环境监测点,加强上游城镇及工业污水、废水处理效果监测等污染防治对策.     

基于质点运移模型的区域地下水循环规律研究——以陇东盆地为例

地下水循环规律研究是合理开发利用地下水资源的前提。选取陇东盆地泾河段作为研究对象,通过地下水模拟技术,确定了剖面上地下水流动方向,同时将水流系统划分为3个循环系统:局部循环系统、中间循环系统、区域循环系统。得出不同水流系统循环深度及循环宽度,3个循环系统深度依次为20~160m、160~700m、700~1 000m,循环宽度为3~8km、8~34km、34~70km。根据流速分布特征,将流速范围0.01m/d、0.005~0.01m/d、0.005m/d分别划分为强径流带、中等径流带、弱径流带。并对各径流带地下水运行更新时间进行计算,得出强径流带更新时间小于4 109a,中等径流带更新时间为4 109~24 657a,弱径流带更新时间大于24 657a。     

关于地下水水质模拟中模拟因子选择的研究——以济宁市地下水水质模型为例

在进行地下水水质预测时,人们不可能也不必要将所有对地下水产生变质作用的有害组分都作为模拟因子进入模型,因此,如何进行模拟因子的选择是地下水水质定量研究中的一个十分重要的课题。利用聚类分析和因子分析方法比较有效地解决了这一问题。     

基于模拟-优化模型的山东羊庄盆地地下水可开采量研究

为了准确量化与优化地下水水源地开采量,在分析山东羊庄盆地水资源分布特点、开发利用现状及存在问题的基础上,以区域经济发展和水资源可持续利用为前提,通过地质、水文地质资料的整理分析,建立起整个盆地地下水流概念模型;采用Visual Modflow模拟软件,并与优化模型软件Ground-Water Management Process(GWM)相耦合,以水源地开采量最大为目标,以水位不低于限定的控制水位为约束条件,评价出盆地最大可开采量为5 730万m^3/a;进而确定出宋屯、后石湾、南庄、魏庄、西石楼、许坡、龙山头、羊庄、东于、段庄以及王杭水源地的优化开采量分别为0.18万、1.40万、2.56万、1.86万、3.80万、1.70万、0.40万、0.40万、0.50万、1.40万和1.50万m^3/d。     

干旱内陆区依赖地下水的生态系统研究：以敦煌盆地为例

在干旱内陆盆地生态水文学研究中,地下水的生态价值日益受到重视。论文以敦煌盆地为研究区,综合潜水埋深和水文地球化学调查、天然植物样方调查以及高空间分辨率遥感技术,从地下水属性变化对天然植物生长的影响以及依赖于地下水的植被生态系统制图等两个方面,开展了依赖地下水的植被生态系统研究。结果表明,以地下水潜水埋深和矿化度为代表的地下水属性与天然植被组成的系统是复杂的非线性系统,由多个相互作用的属性构成;当该系统远离平衡态时,控制系统状态的是多种地下水属性的组合,属性组合的微小涨落可能导致系统状态的较大差异;该系统状态的变化不具有等比例变化特征。植被覆盖度随潜水埋深和矿化度变化具有随机性、确定性和混沌特征。综合考虑研究区植物对地下水的依赖程度、植物对地下水的利用方式、地下水的排泄方式,以及植物群落空间分布格局,结合野外调查数据,完成了研究区依赖地下水的植被生态系统制图。结果表明,研究区除部分河、湖沿岸的植被生态系统外,其余2270.5km2面积都高度依赖地下水,占总面积的88% 。     

伊犁盆地地下水系统划分研究

地下水系统的正确划分是评价地下水资源的基础,通过地下水系统理论对伊犁盆地的地下水系统进行了划分。划分结果表明:研究区地下水地下水含水系统划分为松散岩类孔隙含水系统、碎屑岩类裂隙孔隙含水系统、基岩裂隙含水系统和岩溶裂隙含水系统等四个一级含水系统;将伊犁谷地平原区划分为伊犁河谷平原区地下水流系统、巩乃斯河谷平原区地下水流系统和喀什河谷平原区地下水流系统等三个一级地下水流动系统。     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。     

地下水数值模型三维可视化研究

探讨了利用OpenGL技术实现含水层三维可视化的原理和方法,基于地下水数值模型的有限元三角网格和含水层顶底板信息,构建含水层三维实体模型,并将地下水数值模型计算结果通过三维表面动画的形式进行动态显示。本项研究为全方位、多视角地展示地下水系统进行了有益的尝试,将三维可视化技术成功地应用到地下水模拟研究。     

基于数值模拟的区域性地下水补给过程实例研究

研究主要目的是以数值模拟的方法,再现选定的研究区域20世纪70~90年代地下水位处于较低水平的过程并推求地下水的补给过程。研究区为某流域入海口前10×12km2的矩形区域,基于研究区土层纵断面的物理条件,在平面二维的基础上,考虑含水层垂向水收支成分,利用地下水计算的基本方程式开发地下水准三维数值计算模型,以数值模拟的方法验证模型效率。对地下水位数值模拟的结果表明,模型效率可以达到80%以上。基于1966~2005年的数值计算结果,推求了研究区各含水层的补给过程。研究结果可为区域性地下水数值模拟技术及地下水资源量的评估等研究提供方法上的借鉴。     

西北黑河下游额济纳盆地地下水系统研究(上)

本文从额济纳盆地含水系统结构及埋藏分布、地下水补给与排泄、地下水流场、水化学特征、水环境同位素等方面的综合分析入手,将全盆地划分为潜水和承压水2大子系统,并进一步区分出5个亚系统及次亚地下水流系统.     

重金属在干旱内陆盆地浅层地下水中的迁移特征——以石羊河流域昌宁盆地为例

在分析石羊河流域昌宁盆地水文地质条件基础上,系统采集了不同深度(0～140 m)的8组岩土样,进行了重金属及盐分含量分析和室内吸附实验,并对测试结果进行聚类分析.结果表明: 受区内包气带岩土层对废水中重金属的吸附作用的影响,废水对地下水的影响微弱,包气带对地下水起到了很好的屏障作用;重金属及盐分在地下岩土中的分布明显受地下水、岩性及颗粒大小等影响,并存在两个峰值,即地下水位变动带(地下65～85 m深)和多层粉土、粘土层区(地下130～140 m深).     

GMS在地下水数值模拟及断层处理中的应用——以盖孜河水源地为例

GMS（Groundwater Modeling System）是国际上流行的地下水模拟软件,且与ARCGIS属性数据有很好的兼容性,GMS3DGrids中的MODFLOW模块下的barrier边界条件可用于模拟地下含水层系统中薄层、垂向和低透水性、对地下水水平流具有阻碍作用的物体。在盖孜河研究区,近南北向分布的断层对地下水流具有控制阻碍作用,应用障碍边界处理断层,对研究区进行地下水流数值模拟,计算结果表明,地下水流受断层的影响很明显,应用barrier障碍边界对断层进行处理,模型中能够较好地反映出断层的这种影响作用。